Comparação entre compressores alternativos e compressores scroll.

 

 

90% dos refrigeradores utilizam compressores alternativos, enquanto alguns grandes refrigeradores comerciais utilizam compressores scroll. Quase todos os aparelhos de ar condicionado utilizam compressores scroll. Essa proporção de aplicação reflete...Diferenças entre compressores alternativos e compressores de espiralO compressor scroll é uma tecnologia mais recente, com maior eficiência e mais potência. Já o compressor alternativo...ou seja, tecnologia madura, operação estável e baixo custo. Os números de vendas de 2022 refletem a diferença em suas aplicações: compressor alternativo, 230 milhões de unidades; compressor scroll, 4,7 milhões de unidades (mercado chinês, 2022).

 Introdução ao compressor Scroll

Sem válvulas de sucção e exaustão, todas as linhas de contato na espiral rotativa apresentam um pequeno raio de rotação, baixa velocidade de atrito, baixa perda e alta eficiência. Como os processos de sucção, compressão e exaustão do compressor de espiral são realizados continuamente e simultaneamente, a pressão aumenta lentamente, resultando em pequena variação de torque e baixa vibração. Em qualquer frequência, a vibração e o ruído do compressor de espiral são baixos, pois o processo de compressão é longo, o torque varia suavemente e o equilíbrio dinâmico é excelente devido ao equilíbrio secundário da força inercial. Como a sucção, a compressão e a exaustão do compressor de espiral são realizadas continuamente em uma única direção, o ar é aspirado diretamente, minimizando o superaquecimento prejudicial do gás aspirado e eliminando a expansão do gás no volume morto. Assim, o coeficiente de transmissão de gás é alto. O compressor de espiral pode alterar sua capacidade de vazão de ar por meio do ajuste de velocidade variável, sendo adequado para aplicações com ampla variação de velocidade. O compressor de espiral é um compressor de compressão volumétrica, composto por uma espiral móvel e uma espiral estática. Possui as vantagens de tamanho reduzido, baixo ruído, peso leve, baixa vibração, baixo consumo de energia, longa vida útil e transmissão de gás contínua e estável. Com as vantagens de operação confiável e fonte de ar limpo, é um compressor econômico em termos de energia, amplamente utilizado em condicionadores de ar comerciais, bombas de calor e equipamentos de refrigeração. Dentre eles, o compressor scroll, cuja principal parte operacional sofre apenas com a sujeira e não apresenta desgaste, possui uma vida útil mais longa e é conhecido como um compressor livre de manutenção; ao mesmo tempo, é conhecido como um "compressor de compressão ultraestática" devido à sua operação estável, baixa vibração e ambiente de trabalho silencioso.

Prós

• Estrutura simples, sem movimento alternativo, menos peças, menos peças de desgaste, alta confiabilidade.
• Tamanho compacto, leve e instalação mais prática.
• Pequena variação de torque, mudança equilibrada, pequena vibração
• Operação suave, fácil de operar e de integrar com a automação.
• Alta eficiência na faixa de capacidade de refrigeração correspondente.
• Suporta deslocamentos maiores, correspondentes a sistemas de refrigeração de 5 a 15 HP.
• Longa vida útil, até 20 anos.
• Baixo ruído

Contras

• A fabricação e o teste de peças móveis com superfícies curvas são difíceis e dispendiosos.
• O mecanismo de vedação possui requisitos rigorosos e a estrutura de vedação é complexa.
• A taxa de compressão em funcionamento não é alta, sendo adequada para condições de ar condicionado.

 

Introdução ao compressor alternativo

A eficiência mecânica de um compressor alternativo geralmente fica entre 0,75 e 0,9 devido ao atrito entre o pistão, os anéis do pistão e a parede do cilindro, além da potência necessária para acionar a bomba de óleo lubrificante. Compressores alternativos vibram bastante durante a operação. O desempenho desses compressores é afetado por fatores como volume morto, perda de pressão na sucção e descarga, troca de calor entre o gás e a parede do cilindro e vazamentos. O volume real de gás fornecido pelo compressor é sempre menor que o seu volume teórico. A maneira mais simples de ajustar a vazão de gás de um compressor alternativo é operá-lo intermitentemente. Quando o sistema atinge a temperatura mínima definida, o compressor para; quando a temperatura do sistema ultrapassa a temperatura máxima definida, o compressor liga. Este método de ajuste de energia é adequado apenas para pequenos refrigeradores com potência em torno de 10 kW. Para um compressor de grande capacidade, as frequentes partidas e paradas da máquina não só causam grande perda de energia, como também afetam a vida útil da máquina e a estabilidade da tensão no circuito de alimentação, comprometendo o funcionamento normal do equipamento.

 Prós

• O sistema do dispositivo é relativamente simples, a tecnologia é madura e o custo é baixo.
• Requisitos mínimos de materiais, processamento mais fácil e custo relativamente baixo.
• O mecanismo de acionamento é relativamente simples, a maioria utiliza motores elétricos, geralmente não possui ajuste de velocidade e apresenta alta capacidade de manutenção.
• A faixa de pressão de exaustão é ampla, o que permite a adaptação a uma gama mais ampla de pressões e requisitos de capacidade de refrigeração.
• Ampla gama de aplicações: o mesmo compressor pode ser usado para diversos gases.

 Contras

• Devido à inércia do movimento alternativo do pistão, a velocidade é limitada.
• Compressores de pistão com grande volume de fornecimento de gás serão muito volumosos.
• Existem muitas peças sujeitas a desgaste, e o ruído de vibração da máquina é relativamente alto.
• O desgaste dos anéis do pistão, o desgaste do cilindro, etc., fazem com que a eficiência caia rapidamente.
• O consumo de energia é maior do que o dos compressores scroll.
• A vida útil é relativamente curta, de até cerca de 8000 horas.
• Provoca pulsos de fluxo de ar, vibração e ruído durante o funcionamento.
• O fluxo de ar impulsivo impacta a rede de tubulação e as peças da máquina, o que pode causar danos.

 

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